多元統(tǒng)計分析課程教學(xué)大綱

多元統(tǒng)計分析課程教學(xué)大綱（Multivariatemethodsfordataanalysts）參考學(xué)時：48學(xué)分數(shù)：3適用專業(yè)：地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)多元統(tǒng)計分析課程是地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)選修課，強調(diào)各種數(shù)理統(tǒng)計方法在地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析中的綜合應(yīng)用，是為培養(yǎng)學(xué)科高素質(zhì)人才服務(wù)的，具有廣泛的應(yīng)用前景。通過本課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生獲得：地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)；空間分布的測度和時間序列；地理要素間的相關(guān)分析與回歸分析；地理系統(tǒng)的聚類分析與判別分析；地理系統(tǒng)要素關(guān)系的主成分分析；地理模型系統(tǒng)。在課程的教學(xué)過程中，要通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學(xué)生具有抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學(xué)能力，培養(yǎng)學(xué)生具有比較熟練的數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析、運算能力，并提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識去分析問題和解決問題的能力。二、課程教學(xué)的基本要求（一）緒論了解多元統(tǒng)計分析的研究對象和內(nèi)容；了解多元統(tǒng)計分析的研究方法；了解多元統(tǒng)計分析的發(fā)展趨勢。（二）數(shù)據(jù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的應(yīng)用了解地理數(shù)據(jù)類型及其變換；了解地理數(shù)據(jù)的分布特征；了解地理數(shù)據(jù)庫知識；掌握時間序列數(shù)據(jù)整理的基本方法；學(xué)會查詢數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)說明問題；掌握一個數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件（EXCEL,ORIGIN,DPS）。（三）空間分布的測度了解空間分布的類型；了解點狀分布的測度方法；掌握線狀空間分布，學(xué)會網(wǎng)絡(luò)的拓樸分類與最短路徑計算；掌握面狀空間的測度內(nèi)容與方法；了解離散區(qū)域與連續(xù)區(qū)域分布的測度。（四）抽樣調(diào)查方法與應(yīng)用了解抽樣的特點、作用和意義；掌握簡單隨機抽樣的基本方法和數(shù)理原理；掌握分層抽樣的基本原理，學(xué)會實施抽樣（五）相關(guān)分析與回歸分析了解地理相關(guān)的意義；了解相關(guān)程度的度量方法及顯著性檢驗；了解地理回歸分析的意義和作用；掌握一元回歸和多元回歸模型的建立與應(yīng)用。（六）聚類分析與判別分析了解地理系統(tǒng)分類的意義和作用；掌握聚類分析的數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計量；掌握地理系統(tǒng)的聚類方法；了解判別分析的基本原理，掌握兩類地理判別分析的方法。（七）地理系統(tǒng)要素關(guān)系的主成分分析1、了解主成分分析的基本原理；2、握主成分分析的解法；3、掌握特征值與特征向量的計算方法；4、掌握主成分分析的實際應(yīng)用。（八）地理模型1、了解地理系統(tǒng)模擬的意義；2、了解地理環(huán)境辨別模型；3、掌握投入產(chǎn)出模型、地理系統(tǒng)動態(tài)模型；4、掌握最優(yōu)區(qū)位模型、最優(yōu)規(guī)劃模型、戰(zhàn)略決策模型。三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點和難點1、緒論了解多元統(tǒng)計分析的研究對象、內(nèi)容和方法，認識多元統(tǒng)計分析的發(fā)展趨勢。本課程需要的數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)。2、數(shù)據(jù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)應(yīng)用了解地理數(shù)據(jù)類型及其變換，了解地理數(shù)據(jù)的分布特征，了解地理數(shù)據(jù)庫。掌握時間序列數(shù)據(jù)整理的基本方法；學(xué)會查詢數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)說明問題；熟練掌握三個常用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件（EXCEL,ORIGIN,DPS）的應(yīng)用。3、空間分布的測度了解空間分布的類型；了解點狀分布的測度方法；掌握線狀空間分布，學(xué)會網(wǎng)絡(luò)的拓樸分類，最短路徑與中心計算；掌握面狀空間的測度內(nèi)容與方法；了解離散區(qū)域與連續(xù)區(qū)域分布的測度。4、抽樣調(diào)查方法與應(yīng)用了解抽樣的特點、作用和意義；掌握簡單隨機抽樣的基本方法和數(shù)理原理；掌握分層抽樣的基本原理，學(xué)會設(shè)計調(diào)查表、輔助實施抽樣工作。5、相關(guān)分析與回歸分析了解地理相關(guān)的意義，了解相關(guān)程度的度量方法及顯著性檢驗，了解地理回歸分析的意義和作用，掌握一元回歸和多元旦回歸模型的建立。6、聚類分析與判別分析了解地理系統(tǒng)分類的意義和作用，掌握聚類分析的數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計量，掌握地理系統(tǒng)的聚類方法，了解判別分析的基本原理。7、地理系統(tǒng)要素關(guān)系的主成分分析了解主成分分析的基本原理，掌握主成分分析的解法，掌握特征值與特征向量的計算方法，掌握主成分分析的實際應(yīng)用。主成分分析的實際應(yīng)用。8、地理模型了解地理系統(tǒng)模擬，了解地理環(huán)境辨別模型，掌握投入產(chǎn)出模型、地理系統(tǒng)動態(tài)模型，掌握最優(yōu)區(qū)位模型、最優(yōu)規(guī)劃模型、戰(zhàn)略決策模型。重點：本課程是將多元統(tǒng)計分析的方法應(yīng)用于地理學(xué)，重點是相關(guān)分析、聚類分析和主成分分析，需要學(xué)生在掌握的概率論和線性代數(shù)課程基礎(chǔ)上，對統(tǒng)計分析軟件的使用能力也有一定要求。難點：地理數(shù)據(jù)的屬性、相關(guān)分析的物理意義、聚類分析計算與解析、主成分分析數(shù)據(jù)處理與分析，軟件的使用。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程以課堂教學(xué)為主，總計48課時，需要結(jié)合教學(xué)進度，安排一定數(shù)量的課外練習(xí)和作業(yè)。目前，限于多媒體教學(xué)平臺和相關(guān)軟件不足，教學(xué)方式主要以課堂授課和課堂演習(xí)為主，待硬件和軟件建設(shè)完善后，將全面采用多媒體投影教學(xué)方式，并安排一定時間讓學(xué)生上機實習(xí)。五、學(xué)時分配序號內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配作業(yè)量備注講授實訓(xùn)習(xí)題課其它小計1緒論222數(shù)據(jù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)應(yīng)用663空間分布的測度664抽樣調(diào)查方法與應(yīng)用885相關(guān)分析與回歸分析886聚類分析與判別分析887地理系統(tǒng)要素的主成分分析668地理模型44合計4848六、課程與其它課程的聯(lián)系計量地理是地理信息系統(tǒng)專業(yè)重要的必修基礎(chǔ)課，與高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論以及自然地理學(xué)、人文地理學(xué)等課程關(guān)系密切。通過這門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)的采集與基本處理方法、地理數(shù)學(xué)模型的建立、地理要素統(tǒng)計分析、預(yù)測和地理決策的數(shù)量方法等基本內(nèi)容，開闊學(xué)生的眼界、豐富知識的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù)系統(tǒng)、解決問題的能力。七、教材與教學(xué)參考書1、選用教材：徐建華，現(xiàn)代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法.北京：高等教育出版社，19942、教學(xué)參考書：[1]王惠文，偏最小二乘回歸方法及其應(yīng)用.北京：國防工業(yè)出版社，1999。[2]歸行茂等，線性代數(shù)